JPS6228012A - スケ−ルブレ−カ用ロ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、耐蝕、耐摩耗性及び耐スポーリング性の大
きいワークロールとバックアップロールとを組合わせて
使用するスケールブレーカ用ロールに関する。

〔従来の技術〕

一般に、鋼材が高温で成形加工される際に、空気に接触
して鋼材（例えば熱延鋼板）表面に鉄酸化物の固い被膜
、すなわちスケールが生成する。

この酸化スケールは通常酸洗により化学的に除去される
が、最近では、酸洗の軽減、高能率化などの目的から、
酸洗の前処理として、スケールブレーキングが実施され
るようになってきている。このスケールブレーカとして
は処理材の形状矯正を兼ねて、多数のロールによって構
成されるレベラタイプのものが一般的である。即ち、調
帯に繰返し曲げ加工を施すことによりスケール層に多数
の亀裂を生ぜしめて、次の酸洗を容易にするのである。

尚、スケールブレーキング時に剥離したスケール片は、
高圧水によって除去される。上記レベラに用いられるロ
ールは種々の性質の強度を要求されるために、従来は１
．３〜１．６％Ｃｒの鍛鋼ロールや５〜９％Ｃｒの肉盛
ロールが使用されていた。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のスケールブレーカとして使用され
るロールは、繰返し曲げを与える鋼板の曲げ反力による
大きな面圧とデスケーリングのための高圧水噴射による
水腐蝕摩耗を受けるために、１．３〜１．６％Ｃｒ程度
の鍛鋼ロールでは摩耗が早く、短期間で組替えられる。

また肉盛ロールの場合は、肉盛層の組織及び硬度が溶接
ビード部とそれ以外のところで不均一になるのでビード
重なり部の偏摩耗が著しくなり、第３図に示すように、
ロール表面の円周方向にいわゆるビードマークＭが生じ
てこれが製品である鋼板に影響し、製品の商品価値を低
落せしめるために、やはり短期間で組替えられることに
なる。

更に、直接鋼板と接触するワークロールと、加工時の荷
重を受けるバンクアップロールとを１￥Ｊｌとして使用
される４重式のスケールブレーカ用ロールの場合、上記
ビードマークがワークロール又はバックアップロールに
生じるとその部分の局部面圧が高くなり転勤疲労による
スポーリングが発生し易（なり、また耐蝕性と水腐蝕環
境下における疲労強度との間には高い相関関係があるこ
とから、耐蝕性の低い１〜９％Ｃｒのロールでは短期間
でスポーリングが発生するという問題点があった。

本発明は、上記の従来の問題点を解消し、優れた耐蝕性
、耐摩耗性及び耐スポーリング性を有するスケールブレ
ーカ用ロールを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ワークロールを、Ｃｒを重量比で１１．５％
乃至２０％含有する鉄鋼材料を圧延又は鍛造によって形
成するとともに熱処理後の硬さをＨｓ７０乃至Ｈｓ９５
となるように処理し、さらにこのワークロールと１組と
して使用するバックアップロールを、ワークロールと同
様な素材及び同様な方法によって形成するとともに熱処
理後の硬さを前記ワークロールの硬さよりもＨｓ５乃至
Ｈｓ２０低下させてスケールブレーカ用ロールを構成す
る。

〔作用〕

ワークロール及びバックアップロールの素材のＣｒ含有
量を重量比で１１．５％以上とすると、表面に安定なＣ
ｒ、０．層が形成されて急激に耐蝕性が向上する（但し
、２０％以上では耐蝕性に大差は生じない）。

また、硬度をＨｓ７０以上にすることによって、水腐蝕
及び摺動摩耗が減少する（但し、Ｈｓ９５以上では熱処
理及び熱処理後の加工が困難となる）。

ワークロールの硬さに対しバックアップロールの硬度を
Ｈｓ５〜Ｈｓ２０低下させることにより、接触面圧を下
げることができロールのきず発生を予防する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１，２図及び表１．　２によっ
て説明する。

第１図は本発明に係るワークロール及びバンクアップロ
ールを組合せてスケールブレーカ用ロールを構成したレ
ベラを示すもので、１はスケールブレーキングされる熱
延鋼板、２はワークロールであって、Ｃｒを重量比で１
１．５％〜２０％の範囲で含有する鉄鋼材料を圧延また
は鍛造によって形成し、さらに熱処理後の硬さをＨｓ７
０〜Ｈｓ９５の範囲となるように処理したものである。

３はバックアップロールであって、ワークロール２と同
様な鉄鋼材料を同様な方法によって形成し、さらに熱処
理後の硬さをワークロール２の硬さよりもＨｓ５〜２０
だけ低下したものである。第１図（ａ）は、鋼板と接触
するワークロール２の径を小さくし、荷重を受けるバッ
クアップロール３の径を大きくして、ワークロール２と
バックアップロール３とを１組とし、これらの組を、鋼
板１を挟んで互に対向するごとく複数組配設した４型式
レベラで、矯正加工量を大きくしたものである。同図（
ｂ）は２型式レベラ、同図（Ｃ）は鋼板の幅反り、長手
反りの消去を目的としてロールを配列したレベラの例で
ある。

次に作用を説明する。

ワークロール２及びバンクアップロール３の素材のＣｒ
含有量を重量比で１１．５％以上とすると、酸洗ライン
のスケールブレーカ用テンションレベラに使用した場合
、第１表に示すごとく、本実施例のロールは２ケ月使用
後も摩耗量は外径でφ０゜５ｆｉであった。

これに対し、従来のＣｒ１．３〜１．６％鍛鋼ロールは
１週間の使用で外径がφ３．ＯＲ摩耗したため取替えた
。またＣｒ５〜７％肉盛ロールでは、２週間の使用で第
３図に示すようなビードマークＭが発生するとともにス
ポーリングが起きたため取替えた。この結果は、上述の
ようなＣｒ含有量とすると、ロール表面に安定なＣｒ、
０３層が形成されるため、急激に耐蝕性が向上するため
である。但し、Ｃｒ２Ｏ％以上では水腐蝕に対しては大
きい差は生じないので、却って過剰品質となり経済性が
悪くなる。

次に硬度をＨｓ７０以下にすると、水腐蝕に加えて摺動
摩耗が増大し、寿命が短くなる。硬度を上げると摺動摩
耗は減少の傾向となるが、Ｈｓ９５以上では熱処理及び
熱処理後の仕上げ加工が困難となり、却って経済的に不
利となる。

また、ワークロール及びバックアップロールの製造方法
を肉盛溶接以外の鍛造又は圧延とすると、経済的である
と共に均一な組織のものが得られることは第２表の結果
から明らかである。

ワークロールの硬さに対しバックアンプロールの硬さを
Ｈｓ５〜２０低下させると、接触面圧が低下する。但し
、Ｈｓ２０以上低下させると耐摩耗性が悪化し、Ｈｓ　
５以下にすると接触面圧の低下が少なくなる。

次に、水腐蝕環境下における転勤疲労強度と摩耗量を本
発明と従来例について、供試材を作成し２円筒の転勤疲
労試験機によって実験したところ、第２表に示すような
結果が得られた。実験方法は、それぞれ外径８０φ、２
００φの２円筒４，５を３００Ｑｒｐｍで回転し、ヘル
ツ応力５Ｑｋｇ／ｗｍ”の荷重を加え、すべり率を２４
．９％とし、バイト部に水道水を供給した。６はこの水
供給ヘッダであり、７は噴出する水道水である。また転
勤回数を１ｘｉｏ’回とし、実験途中でスポーリングが
生じた場合は実験を中断した。

第２表の結果について説明すると、先ず圧延材との関係
をシミュレートしたものとして、（１）従来例の■、■
、■と本発明の０．０を比較すると、Ｃｒ１ｌ。５％以
上の材料の摩耗量は、Ｃｒｔｌ、　５％未満の場合の１
１５〜１／１０となる。

（２）■と［相］、■とを比較すると硬度Ｈｓ　７０以
上の材料の摩耗量はＨｓ７０未満の材料の１／３になる
。

（３）■と０．０とを比較すると、肉盛ロールにはビー
ドマークが発生するが圧延又は鍛鋼ロールには生じない
。次にバックアップロールとの関係をシミュレートした
ものとして、 （４）■と０を比較すると相手材（バックアップロール
）がＣｒ１１．５％未満の材料には１０４回でスポーリ
ングが発生したが、Ｃｒ１１．５％以上のものには生じ
ない。

（５）■と０を比較すると、供試材（ワークロール）。

相手材（バックアップロール）ともに、圧延又は鍛鋼ロ
ールにはスポーリングの発生は見られないか、肉盛ロー
ルには１０５回で発生した。

（６）■と＠を比較すると、供試材と相手材との硬度差
がＨｓ５〜２０以内の場合はスポーリングの発生が見ら
れないがＨｓ５以下の場合は１０６回で発生した。

（７）■とＯを比較すると、相手材の硬度を供試材の硬
度より低くした場合で、硬度差がＨｓ５〜２０の場合は
硬度差がＨｓ２０より大きい場合に比べて相手材の摩耗
は１／７以下となる。

なお、本発明に係る鋼は、電気炉、転炉等で溶製し、Ｃ
含有量は多くても、１．５％以下に、Ｓｉ、Ｍｎは１％
以下にするのが望ましい。またＮｉ、Ｍｏ等は耐蝕性を
幾分改善するので、マルテンサイト組織を損なわない範
囲でわずかに添加してもよい。

また、本発明に係る鋼材の所要硬度は、焼入温度と焼戻
し温度とを調節する公知の処理方法によって容易に得る
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明によればその構成を、
ワークロールとバックアップロールとを組合せて使用す
るスケールブレーカ用ロールにおいて、前記ワークロー
ルを、重量比でＣｒ１１．５％〜２０％含有する鉄鋼材
料を圧延又は鍛造によって形成するとともに熱処理後の
硬さをＨｓ７０〜Ｈｓ９５となるように処理し、さらに
前記バックアップロールを前記ワークロールと同様な素
材及び同様な方法によって形成するとともに熱処理後の
硬さを前記ワークロールの硬さよりもＨｓ５〜Ｈｓ２０
低下したことを特徴とするスケールブレーカ用ロールと
したために、耐蝕性、耐摩耗性及び耐スポーリング性の
著しく優れたスケールブレーカ用ロールを構成できる、
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の種々のレベラを示したも
ので、同図（ａ）は４型式レベラ、（ｂ）は２型式レベ
ラ、（Ｃ１は幅反り長手反り消去レベラ、第２図は転勤
疲労試験の説明図、第３図は従来例の説明図である。 ２・・・・・・ワークロール、３・・・・・・バンクア
ップロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークロールとバックアップロールとを組合わせて使用
   するスケールブレーカ用ロールにおいて、前記ワークロ
   ールを、Ｃｒを重量比で１１．５％乃至２０％含有する
   鉄鋼材料を圧延又は鍛造によって形成するとともに熱処
   理後の硬さをＨｓ７０乃至Ｈｓ９５となるように処理し
   、さらに前記バックアップロールを、前記ワークロール
   と同様な素材及び同様な方法によって形成するとともに
   熱処理後の硬さを前記ワークロールの硬さよりもＨｓ５
   乃至Ｈｓ２０低下したことを特徴とするスケールブレー
   カ用ロール。